En la colmena, las abejas individuales desempeñan roles especializados en una sociedad altamente organizada. Las abejas pueden asumir diferentes tareas, como buscar comida, cuidar a las crías o defender la colmena, según su edad y las necesidades de la colonia. Esta diversidad de comportamiento juega un papel crucial en el mantenimiento del funcionamiento eficiente de la colmena.
Las modificaciones epigenéticas, que son cambios químicos en el ADN que afectan la expresión genética sin alterar la secuencia del ADN, han surgido como mecanismos potenciales para regular el comportamiento. Sin embargo, el papel específico de las marcas epigenéticas en el comportamiento social sigue siendo poco comprendido.
Para abordar esta brecha, los investigadores, dirigidos por la Dra. Margaret Couvillon y la Dra. Gro V Amdam, examinaron tejidos cerebrales de abejas que realizaban distintas tareas:recolectoras y enfermeras, y analizaron su panorama epigenético.
El equipo se centró en un tipo específico de marca epigenética conocida como metilación del ADN, que implica modificaciones químicas en la molécula de ADN. La metilación del ADN puede activar o desactivar genes, influyendo en la expresión genética y la función celular.
Sorprendentemente, los investigadores encontraron que los niveles de metilación del ADN en ciertos promotores de genes eran significativamente diferentes en recolectores y nodrizas. Estos diferentes patrones de metilación indicaron que la expresión genética estaba siendo regulada de manera específica para cada tarea.
Investigaciones adicionales revelaron que estos cambios epigenéticos no eran permanentes sino reversibles. Cuando se indujo experimentalmente a las enfermeras a convertirse en recolectoras, sus patrones de metilación cambiaron para coincidir con los de las recolectoras. Por el contrario, cuando se obligó a los recolectores a adoptar roles de enfermería, sus perfiles de metilación se transformaron para parecerse a los de las enfermeras.
Los hallazgos sugirieron fuertemente que la metilación reversible del ADN está involucrada en la regulación de las transiciones de comportamiento cuando los individuos pasan de una tarea a otra en la colonia de abejas.
Los investigadores profundizaron en los mecanismos subyacentes a estas modificaciones epigenéticas y descubrieron que las regiones del cerebro asociadas con la cognición mostraban niveles particularmente altos de la enzima responsable de la metilación del ADN.
Este hallazgo destacó el importante papel del cerebro en el control de la regulación epigenética del comportamiento.
En general, el estudio no sólo descubrió el vínculo molecular entre las marcas epigenéticas y los patrones de comportamiento en las abejas sociales, sino que también insinuó vías potenciales por las que las señales ambientales y la interacción social podrían desencadenar cambios epigenéticos.
Esta investigación amplía nuestra comprensión de los mecanismos moleculares que gobiernan los comportamientos sociales en las abejas y potencialmente en otros insectos sociales. El poder epigenético ofrece una nueva vía de investigación para los biólogos, psicólogos y neurocientíficos evolutivos que estudian los complejos patrones de comportamiento observados en todo el reino animal.
